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1、简答题 工业上用固体硫酸亚铁制取颜料铁红(Fe2O3),反应原理是:2FeSO4
?Fe2O3+SO2↑+SO3↑.
某研究性学习小组用下图所示装置检验该反应所产生的气态物质,然后用装置中A瓶内的混合物来测定已分解的FeSO4的质量.
(SO2沸点为-10.02℃)请回答相关问题:

(1)A瓶所盛试剂的作用是______;B瓶所盛的试剂是______;C瓶所盛试剂的作用是______;
(2)A瓶要用冷水冷却的原因是______;
(3)将此反应生成的气体通入A瓶BaCl2溶液中,则______;(填编号)
A.析出BaSO3沉淀?B.析出BaSO4沉淀?C.逸出SO3气体?D.逸出SO2气体
理由是______;
(4)反应后若用A瓶内的混合物来测定已分解的FeSO4的质量,其实验操作的第一步是(简述操作步骤)______.
参考答案:(1)SO3气体溶于水,发生反应SO3+H2O=H2SO4,H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl,SO2气体具有漂白性,可使品红溶液褪色,并且SO2有毒,不能排放到空气中,根据SO2气体具有酸性,可用碱液吸收,
故答案为:检验并吸收SO3;品红试液;吸收SO2;
(2)SO3与H2O反应是放热反应,如不冷却,通入品红中的气体中含有SO3气体,故答案为:SO3与H2O反应放出大量的热;
(3)SO2、SO3的混合气体溶于水,发生反应SO3+H2O=H2SO4,同时放出大量的热,使SO2的溶解度减少而逸出SO2气体,又由H2SO4与BaCl2反应析出BaSO4沉淀,在酸性溶液中不可能产生BaSO3沉淀,将此反应生成的气体通入A瓶BaCl2溶液中,会有BaSO4沉淀生成,并析出SO2气体,
故答案为:B、D;?SO2、SO3的混合气体溶于水,发生反应SO3+H2O=H2SO4,同时放出大量的热,使SO2的溶解度减少而逸出SO2气体,又由H2SO4与BaCl2反应析出BaSO4沉淀,在酸性溶液中不可能产生BaSO3沉淀;
(4)测定已分解的FeSO4的质量,应使SO3气体完全生成BaSO3沉淀,否则会有较大误差,故答案为:A瓶中滴入BaCl2溶液,直至不再产生新的沉淀.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 某兴趣小组用废铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备磁性Fe3O4纳米材料的流程示意图如下:

已知:R=
,步骤⑤中,相同条件下测得Fe3O4的产率与R的关系如图所示。

(1)步骤②中,主要反应的离子方程式是______。
(2)已知:Fe3+在pH=2.8时沉淀完全; Fe2+在pH=6.3时开始沉淀,在pH=8.3时沉淀完全。
步骤③中,用NaOH溶液调pH至9,原因是______。
(3)浊液D中铁元素以FeOOH形式存在。步骤④中,反应的化学方程式是______。
(4)下列说法正确的是______(选填字母)。
a.步骤④中,当反应完成后需再加热一段时间
b.步骤⑤中,反应过程中需要不断补充碱液
c.步骤⑤恰好反应时,n(FeOOH)/n(Fe2+)="2:1"
d.当n(浊液D中FeOOH)/n(滤液B中的铁元素)=4/7时,Fe3O4的产率最高
参考答案:(1)2Fe3++Fe=3Fe2+
(2)使亚铁离子沉淀完全
(3)2Fe(OH)2+H2O2=2FeOOH+2H2O
(4)a b c
本题解析:(1)滤液A中含有Fe3+,加入Fe后发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+
(2)Fe2+在pH=8.3时沉淀完全,所以步骤③中,用NaOH溶液调pH至9,亚铁离子沉淀完全。
(3)浊液C含有Fe(OH)2,加入H2O2,发生氧化还原反应,生成FeOOH,化学方程式为:2Fe(OH)2+H2O2=2FeOOH+2H2O。
(4)a、步骤④中,当反应完成后需再加热一段时间,可除去剩余的H2O2,正确;b、步骤⑤发生的反应为:2FeOOH+Fe2++2OH?=Fe3O4+2H2O,消耗OH?,所以需要不断补充碱液,正确;c、步骤⑤恰好反应时,生成Fe3O4,+3价的Fe与+2价的Fe物质的量之比为2:1,所以n(FeOOH)/n(Fe2+)=2:1,正确;d、根据图像可知,Fe3O4的产率最高时,+3价Fe与+2价Fe物质的量之比为1.75,所以当n(浊液D中FeOOH)/n(滤液B中的铁元素)=4/7时,Fe3O4的产率不是最高,错误。
本题难度:一般
3、填空题 (10分)某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验:

(1)固体溶于稀盐酸的化学方程为?。
(2)试剂1的化学式是?。
(3)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)?
(4)某同学在实验中加入了过量氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,现对褪色原因进行探究。
①提出假设:
假设1:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态;
假设2:??;
②设计方案:
为了对你所提出的假设2进行验证,实验方案是?
?
?
③方案实施。
参考答案:(1) Fe3O4 + 8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O(2分)
(2)KSCN(2分)
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-?(2分)
(4)①假设2:SCN-被过量的氯水氧化(2分)
②取少量褪色后的溶液,滴加过量KSCN溶液,如果出现红色,则说明假设2 正确,若不变红,则假设2不正确。(2分)
本题解析:
答案:(1) Fe3O4 + 8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O(2分)
(2)KSCN(2分)
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-?(2分)
(4)①假设2:SCN-被过量的氯水氧化(2分)
②取少量褪色后的溶液,滴加过量KSCN溶液,如果出现红色,则说明假设2 正确,若不变红,则假设2不正确。(2分)
解析:(1)固体为Fe3O4,溶于稀盐酸的化学方程为Fe3O4 + 8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O(2分)
(2))试剂1的化学式是KSCN,是为了检验Fe3+ ;(2分)
(3)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ,Cl2将Fe2+ 氧化成Fe3+ ,Fe3+ 浓度增大,Fe(SCN)3浓度增大,红色加深。 (2分)
(4)①假设2:SCN-被过量的氯水氧化(2分)
②取少量褪色后的溶液,滴加过量KSCN溶液,如果出现红色,则说明假设2 正确,若不变红,则假设2不正确。(2分)
本题难度:一般
4、填空题 在试管里放入一块铜片,注入一定体积的浓硫酸,给试管加热,使之反应。
(1)若铜片还有剩余,硫酸__? __消耗完毕(填“已”或“没有”)。其理由是?
?。
(2)用一定量的废铜屑制取胆矾,有两种方法:第一种是取Cu与浓H2SO4直接反应;第二种是先将铜在空气中加热使之生成CuO,再与稀H2SO4反应,其中_?_种方法好,理由是____? ____。
参考答案:1)没有,(2分)
铜只与浓硫酸反应,随着反应进行,浓硫酸变稀就不与铜反应了(2分)
(2) 第二(2分)
节省原料且又环保(2分)
本题解析:略
本题难度:简单
5、计算题 将适量的铁粉加入FeCl3溶液中,充分反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则加入的铁粉和原来的FeCl3物质的量之比为多少
参考答案:设参加反应的铁的物质的量是x,原FeCl3物质的量是y,则
Fe+2Fe3+=3Fe2+
1? 2? 3
x? 2x? 3x
所以有3x=y-2x
解得x︰y=1︰5
本题解析:考查根据方程式进行的有关计算。
本题难度:一般